Ausdehnungsgefäß

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Das Ausdehnungsgefäß: Druckausgleich für die Heizungsanlage

Ob Ausdehnungsgefäß, Expansionsgefäß, Druckausgleichsbehälter oder Membrandruckausdehnungsgefäß (MAN) genannt – dieses Bauteil sorgt für Sicherheit, Effizienz und eine lange Lebensdauer der Heizungsanlage. Ein defekter Druckausgleichsbehälter sollte deshalb zügig repariert oder ausgetauscht werden. Außerdem schreibt die DIN 4751 T2 vor, dass Heizkessel durch eine Ausdehnungsleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden sein müssen.

Ausdehnungsgefäß © JRJfin, stock.adobe.com
Ausdehnungsgefäß © JRJfin, stock.adobe.com

Das Ausdehnungsgefäß hat die Aufgabe, die Druckunterschiede des Wassers in der Heizungsanlage aufzufangen. Denn das Volumen des Heizwassers nimmt bei Temperaturabsenkungen ab und bei Temperaturerhöhungen zu. Ohne Ausdehnungsgefäß würde sich das Heizungswasser ausdehnen, der Druck in den Rohrleitungen erhöhen und durch das Sicherheitsventil abgelassen. Das fehlende Heizwasser im Heizkreislauf würde dann zu einem deutlich geringeren Wirkungsgrad der Anlage und zu einem erhöhten Energieverbrauch führen. Außerdem würde der geringere Wasserstand in der Heizungsanlage bei Temperaturabsenkung Luft und somit auch Sauerstoff ansaugen, der zu Korrosion führen kann.

Ausdehnungsgefäß: Schwankende Temperaturen = schwankender Druck
Ausdehnungsgefäß: Schwankende Temperaturen = schwankender Druck

Das Ausdehnungsgefäß stellt sicher, dass der durch die Temperaturänderungen entstehende Druck ausgeglichen und in der Heizungsanlage konstant gehalten wird.

So funktioniert ein Ausdehnungsgefäß

Das Ausdehnungsgefäß ist ein geschlossener Metallbehälter, der im Inneren durch eine flexible Membran in zwei Hälften geteilt ist. Ein Teil ist mit Wasser gefüllt und mit dem Heizsystem verbunden. Der andere Teil enthält ein komprimierbares Gas, das auf einen ganz bestimmten Druck eingestellt wird.

Das Ausdehnungsvolumen wird vom Ausdehnungsgefäß aufgefangen
Das Ausdehnungsvolumen wird vom Ausdehnungsgefäß aufgefangen

Wenn im Rohrsystem der Heizungsanlage der Druck steigt, komprimiert das überschüssige Volumen des Wassers das Gas im Ausdehnungsgefäß. Sinkt der Systemdruck wieder, dehnt sich das Gas aus. So kann im Membrandruckausdehnungsgefäß (MAG) auch ein kritischer Überdruck abgebaut werden, indem Gas am Sicherheitsventil austritt.

Die notwendige Größe eines Ausdehnungsgefäßes berechnet Sie anhand der höchsten Ausdehnung der Wassermenge im System bei maximaler Temperaturdifferenz. Ein Ausdehngefäß kann allerdings nicht zu groß gewählt werden. Eine hohe Reserve sorgt dafür, dass die Komponente weniger stark beansprucht wird, was eine lange Haltbarkeit garantiert.

Hinweis: Faustformel für die Größe eines Ausdehnungsgefäßes: 1 Liter Ausdehnungsvolumen pro kW Anlagenleistung.
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Das im MAG befindliche Gas muss auf einen ganz bestimmten Druck eingestellt werden. Der errechnet sich anhand der Vorgaben nach DIN EN 12828 „Heizungsanlagen in Gebäuden – Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen“. Ausdehnungsgefäße werden üblicherweise mit einem voreingestellten Druck zwischen 0,5 und 1,0 bar ausgeliefert. Ein falsch eingestellter Druck hat erhebliche Konsequenzen.

Ein zu hoher Druck durch zu viel Gas verhindert, dass Wasser durch die Membran in die Wasserseite einströmen kann. Ist der Druck zu gering, verliert das Ausdehnungsgefäß seine Druckausgleichsfunktion, weil das Heizungswasser ungebremst in das Gefäß einströmt.

Zum Befüllen mit Gas hat das MAG ein Füllventil an der Unterseite. Es liegt gegenüber vom Wasseranschlussstutzen, über den das überschüssige Heizungswasser in das Ausdehnungsgefäß eingeleitet wird.

Um die korrekte Funktionsweise des Ausdehnungsgefäßes sicherzustellen, ist nach DIN 4807-2 eine jährliche Kontrolle erforderlich.

Ausführungen von Ausdehnungsgefäßen

Es gibt unterschiedliche Ausführungen von Ausdehnungsgefäßen. Hier werden Typen ohne und mit flexibler Membran unterschieden. Die Membran verhindert, dass sich das Gas im Wasser verteilt. Heizungs- aber auch Sonnenkollektoranlagen benötigen beim Einsatz von Ausdehnungsgefäßen mit Membran keine regelmäßige Wartung. Besitzt das Ausdehnungsgefäß keine Membran, handelt es sich um ein sogenanntes „offenes System“. In diesem Fall wird das Gerät an der höchsten Stelle des Heizungskreislaufs montiert. In der Regel auf dem Dachboden.

Eine Weiterentwicklung von Ausdehnungsgefäßen sind sogenannte „Druckhaltestationen“. Sie sind mit einer elektronischen Steuerung und einem Kompressor ausgestattet und überwachen den Druck im Heizungssystem. Druckhaltestationen sind in der Lage auf jegliche Veränderungen im Heizungssystem sofort zu reagieren. Das sorgt für eine höhere Sicherheit. Zum Einsatz kommen Druckhaltestationen vor allem bei größeren Heizungsanlagen.

So erkenne ich ein defektes Ausdehnungsgefäß?

Es gibt zwei untrügliche Anzeichen für ein defektes Ausdehnungsgefäß. Am augenscheinlichsten ist das Auslösen des Sicherheitsventils bei einer korrekt eingestellten Heizungsanlage. Der zweite Hinweis sind erhebliche Druckschwankungen in der Heizungsanlage, die ein Laie aber nur sehr schwer feststellen kann.

Üblicherweise entstehen Schäden meist an der Membran. Sie kann durchlässig werden und somit den gewünschten Druckausgleich nicht mehr herstellen. Mit zwei einfachen Tests kann man prüfen, ob ein möglicher Defekt am Ausdehnungsgefäß vorliegt:

Erstens der Klopftest: Klingt das Ausdehnungsgefäß hohl, liegt in der Regel kein Schaden vor. Der hohle Klang weist darauf hin, dass noch genügend Gas vorhanden ist. Klingt das Ausdehnungsgefäß hingegen dumpf, ist die Membran undicht und das Gefäß voll Wasser gelaufen.

So testen Sie das Ausdehnungsgefäß
So testen Sie das Ausdehnungsgefäß

Zweitens der Ventiltest: An der unteren Seite des Ausdehnungsgefäßes befindet sich in der Regel ein Ventil. Hier wird das MAG üblicherweise mit Gas gefüllt. Drückt man mit einem spitzen Gegenstand kurz in das Ventil und es entweicht Luft, liegt kein Schaden vor. Entweicht allerdings Wasser, ist dies ein Hinweis auf eine defekte Membran. Hat das austretende Wasser zudem eine rostbraune oder dunkele Färbung, ist es bereits zur Korrosion im Gefäß oder in der Heizungsanlage gekommen.

Sollten Anzeichen für ein defektes Ausdehnungsgefäß auftreten, ist es ratsam, einen Heizungsfachmann hinzuzuziehen. Nur er hat die notwendigen Kenntnisse, Messgeräte und Werkzeuge, Schäden zu erkennen und zu beheben.

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